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薄板连铸机扇形段辊体表面堆焊方案研究
作者：樊本义
来源：《现代商贸工业》2015年第23期
摘要：
通过对本钢薄板连铸机扇形段三分节辊的使用性能及特点进行分析，确定合适的堆焊工艺，对辊体表面堆焊合金钢，增加辊子使用寿命，并在本钢炼钢厂薄板连铸机上成功应用，取得了较好的经济效益。
关键词：
薄板连铸机；扇形段；分节辊；堆焊；焊接方法
中图分类号：
TB
文献标识码：A
文章编号：16723198（2015）24028201
本钢薄板连铸扇形段三分节辊（以下简称薄板连铸辊）是铸机生产的最直接执行部件，其使用状态也是板坯表面质量的重要保障，对后序连轧生产至关重要。辊体表面承受表面的磨擦力之外，还要承受板坯表面高温交替变化所产生的热应力。这就要求辊体材料不仅要具有较高的耐磨性能，还要具有较高的抗热蠕变性能。因此，扇形段辊辊体目前普遍采用在辊体表面堆焊合金的方法来达到上述要求。
当前，连铸辊堆焊主要分为明弧和埋弧两种焊接工艺，各有优缺点，不一而足。正确选取合适的堆焊工艺，能够更加有效的保证辊体表面的使用寿命。为此，需要对两种堆焊工艺进行必要的比较和分析。
明弧焊接工艺堆焊层硬度较高，具有更好的耐磨性能，但由于明弧焊在焊后无回火工艺，堆焊层的成分为未回火的马氏体、残余奥氏体和铁氏体的混合体，因此，硬度不均匀，在焊道周围存在较多的残余应力未得到释放，在热应力作用下易产生削落和裂纹；而埋弧焊在焊前预热中将奥氏体全部转化为马氏体，焊后进行回火处理，得到均匀的回火马氏体组织，硬度值均匀，但是，其耐磨性不如明弧焊，易产生磨损。
针对中速磨煤机高铬铸铁抗磨损件的磨损失效机理，研制了两种焊接工艺性能优良 关键词：针对中速磨煤机高铬铸铁抗磨损件的磨损失效机理研制了两种焊接工艺性能优良 一、概述 中速磨煤机抗磨损件（主要是高铬铸铁磨辊和磨盘）在磨制煤粉过程中不断磨损，其失效形式主要是煤对抗磨损件的摩擦损耗产生的三体磨料磨损，其磨损方式主要是煤中的硬质颗粒对抗磨损件表面造成的显微切削、犁沟塑变以及碳化物的破碎与剥落；磨损机理为微切削磨损、塑性疲劳磨损、脆断和剥落磨损三种机制并存，但以微切削磨损为主。 为保证中速磨煤机的出力，高铬铸铁抗磨损件需定期检查、调整、修复或更换。采用药芯焊丝自动堆焊方式修复废旧高铬铸铁抗磨损件的经济效益和社会效益显著，自保护药芯焊丝自动焊即明弧自动焊因综合性能优异逐步取代埋弧自动焊成为堆焊发展的潮流，但国内配套自保护药芯焊丝的品质和种类明显不能满足目前由于电力建设空前壮大引起的中速磨煤机抗磨损件备件紧张的局面。 本文针对中速磨煤机高铬铸铁抗磨损件的磨损失效机理，研制了两种焊接工艺性能优良，堆焊层具有高硬度和高耐磨性的多元合金强化型自保护药芯焊丝，并对研制焊丝自保护机制的实现和堆焊层高耐磨性的原因进行了探讨。 二、设计原则 研制药芯焊丝（脚号58—O、60—O）外皮采用韩国进口低碳冷轧钢带H08AL，截面为O形，药芯填充系数调整范围45％～55％，先轧后拔工艺生产，成丝直径为3.2mm。 研制药芯焊丝为金属粉型；合金系采用多元合金（Mo、W、V、Nb、Ni、Cu、Zr、Ti、B、Re等）强化的Fe-Cr-C系耐磨合金；主要采用造气-合金元素自保护机制。研制药芯焊丝的成分如表1所示。 三、研制药芯焊丝的性能 1.焊接工艺性能 由于自保护药芯焊丝的工艺参数适应性小，所以试验中对其进行了优化，如表2所示。
?专题综述? 收稿日期:2006-02-23; 修订日期:2006-04-11 作者简介:谷振云(1940- , 男, 西安重型机械研究所研究员 级高级工程师。 连铸机扇形段远程自动调节辊缝的液压系统及其控制方案的分析 谷振云, 李生斌 (西安重型机械研究所, 陕西西安710032 摘要:分析了近年来从国外引进的板坯连铸机采用液压电气控制实现扇形段辊缝自动调节的基本工作要求, 液压控制原理及各控制方案的特点。开关阀的控制方式已成功用于西安重型机械研究所设计制造的攀钢2#大方坯连铸机的轻压下系统。 关键词:辊缝; 自动调节; 轻压下; 液压控制 中图分类号:TF77711文献标识码:A :1001- -05 Analysis of the control of CCM roll gap adjusting GU Zhen 2yun , L I Sheng 2bin (Xi πan Heavy Machinery Research Institute , Xi πan 710032, China Abstract :The basic requirement , hydraulic control mechanism and features of various solutions of CCM se g 2ment automatic roll gap adjusting hydraulic system introduced from abroad are discussed. The on 2off valve control has been successfully
第35卷第3期2007年6月 江苏冶金Jiangsu M etallurgy V ol.35 N o.3Jun.2007 板坯连铸机扇形段辊子对弧 丁苏友,王 军 (常州宝菱重工机械有限公司,江苏常州 213019) 收稿日期:2006-08-10 作者简介:丁苏友(1952 ),男,高级工程师。电话:(0519)3265862。 摘要:提出了连铸机扇形段在装配时对弧的内容、基准的选择、对弧的方法、要求及对弧注意事项。关键词:对弧;对弧基准; C 值;开口度中图分类号:T G 233.6 引 言 板坯连铸机实际上是一个无底的钢锭模,初凝的铸坯从结晶器拉出后,就支撑在出坯导向系统的连铸辊上,经过冷却凝固,最终成为板坯。连铸辊的布置是根据所选择的机型,将连铸机外弧上的辊子布置在连铸机给定的直线、弯曲、圆弧、矫直、水平连续中心线上,内弧上的辊子则根据铸坯的基本厚度(即开口度)进行布置的。为确保加工、装配、更换的方便,又将整个辊列的辊子分别布置在若干个扇形段的外弧框架及内弧框架上。因而扇形段上每根辊子,在连铸机的整个空间布置中均有相应的X 、Y 坐标位置,而每根辊子的X 、Y 坐标位置的准确性都会给连铸机的铸坯生产带来影响。制造连铸机扇形段时,所有制造精度要求都是为了达到一个目标,就是最终保证每根连铸辊子的X 、Y 坐标的准确性。扇形段装配时,需要对扇形段上每根辊子的X 、Y 坐标进行测量,并进行相应的调整,确保其准确性,这就是对弧。对弧的准确性,是衡量连铸机整体装备水平的重要技术指标之一,也是反映连铸机制造质量的重要依据。 扇形段对弧,主要包括2方面的工作。首先在扇形段内、外弧框架单独装配时,要分别对内、外弧框架上辊子的X 、Y 坐标进行测量调整,这就是通常所谓的内、外框架对弧。其次,要对内、外弧框架上的辊子的平行度进行测量调整,它又包括:(a)铸流方向内、外弧辊子的平行度测量,称为 C 值测量;(b)铸坯厚度方向辊子平行度的测量,同时测量调 整每个扇形段辊子进、出口端的板坯厚度所给定的 辊缝间距,即开口度测量。 1 内、外弧框架对弧 内、外弧框架对弧是连铸机最主要的检测内容。现代板坯连铸机通常采用密排辊列的形式,而密排辊列辊子的对弧精度要求远高于非密排辊列的辊子。因为对弧误差相同时,辊间距改变,铸坯应变也将改变。其直接关系到连铸机的正常使用、辊子的使用寿命和铸坯的内部质量。为确保对弧准确性和可靠性,应做到以下几点:1.1 对弧基准 外弧框架的对弧基准应与外弧框架与支撑框架的安装基准一致、内弧框架的对弧基准则以其加工基准。连铸机扇形段为保证外弧框架与支撑框架安装后,其辊列的准确性,通常会将外弧框架上的加工基准设定为安装基准(对弧基准),如果基准统一,可直接将加工基准作为对弧基准。但有时为了外弧框架与支撑框架连接的需要,同时便于外弧框架的加工,外弧框架上的加工基准与安装基准不一致,在这种情况下,必须根据安装基准的形式制作相应的对弧专用工装,将扇形段外弧框架安装基准置于专用工装上进行对弧。如外弧框架的安装基准无法作为对弧基准,可用加工基准作为对弧基准,但必须检测安装基准与加工基准相互尺寸实际差值,并通过换算进行辊子对弧。外弧框架对弧基准为可调整形式,则应首先通过加工基准对该基准进行检测并调
矫直机
第1章前言 拉伸弯曲矫直机应用于精整机组中,对薄带材进行矫直.目前,国外已经开发生产出多种机型,并已广泛应用.我国尚在研制开发阶段,需加速发展独立成套. 1.1 拉弯矫直机及其发展 由于冷轧带钢中存在较大的残余应力,使得板面产生波浪和翘曲,不能满足用户的使用要求,需要对其进行矫直.板带材的矫直设备主要有以下三种形式:辊式矫直机,拉伸矫直机和拉弯矫直机.辊式矫直机对中厚板矫直效果良好,而对于薄带材则效果较差;拉伸矫直机依靠夹紧装置或张力辊组产生拉伸变形,使带材产生一定的塑性变形而达到矫直的目的,但由于张力较大,会降低带材的机械性能.基于以上原因便产生了拉弯矫直机,他综合了拉伸矫直机和辊式矫直机的优点,用较小的张力使带材产生较大的塑性变形,达到矫直带材的目的.这种设备对于薄带材矫直效果非常好,便于成卷作业,在薄带材矫直中逐渐取代了其他两种形式的矫直机. 早期的拉弯矫直机只是拉伸矫直机和辊式矫直机的简单组合,见图 1.1a,矫直效果并不显著.后来出现了如图1.1b所示类型的拉弯矫直机,这种矫直机既减少了矫直辊的数量,又达到了较好的矫直精度.经过不断的开发研究,近年来又出现了多重拉弯矫直机,如图1.1c,使用了两组以上的矫直辊组,并增加了支撑辊的数目,提高了矫直辊的抗弯刚度和强度,这样就可以矫直高强度的薄带材. 拉弯矫直机的设计制造方法,在国外已较为成熟,而国内只作过小型样机及理论探讨,还未达到在生产中应用的程度.设计拉弯矫直机的难点是矫直理论相当复杂,张力辊组的速度和张力控制也较复杂.
图1.1 1.2 翁格勒拉弯矫直机的结构与特点 下面通过武钢冷轧厂从德国(Ungerer) 机器制造有限公司引进的拉伸弯曲矫直纵横剪机组来认识一下这一类矫直机的结构特点。 1.2.1 拉弯矫直机的特点 拉伸弯曲矫直机主要由三部分组成。一部分是带有弯辊调节装置的23 辊式矫直机本体;另一部分是张力辊组(也称S 辊组) 和传动部分。 1.2.1.1 弯曲矫直机 弯曲矫直机为23 辊式,辊径为25mm。在每个工作辊的宽度上有相应的中间辊,辊径30mm。每列中间辊上又有9 组支撑辊,支撑辊径33mm。 如图1.2 所示。矫直机上部设有矫直辊倾斜和压下机构,即辊缝调节装置。它由电机通过一套传动装置带动横梁使上辊组作升降调节,而通过蜗轮蜗杆带动偏心辊实现上辊组 的倾斜调节。整个上机架可由液压缸推向前翻转90°打开,以便于清理辊面和更换上下
板坯连铸机弯曲段的工作原理[] 悬赏点数10 该提问已被关闭2个回答 匿名提问2009-04-26 11:36:26 板坯连铸机弯曲段的工作原理 最佳答案 2009-04-26 12:52:27 近年来，我国钢铁行业发展迅速，我国已成为世界上钢铁消费和钢铁生产大国，2005年我国的粗钢产量～亿吨，连铸比达到95％以上。其中由于连铸具有显著的高生产率、高成材率、高质量和低成本的优点，因此连铸技术对钢铁工业生产流程的变革、产品质量的提高和结构化等方面起了革命性的作用。 钢铁技术的引进为我国钢铁工业的发展做出了巨大的贡献，特别是上世纪90年代以来，连铸技术的引进与推广极大的壮大了我国钢铁工业的实力，同时在连铸技术的消化吸收和创新的方面也取得了长足的进步，极大提高了我国连铸技术的自行设计和制造能力，实现了连铸技术的国产化。中冶京诚（原北京钢铁设计研究总院）在板坯连铸技术的集成创新和自主开发方面始终走在前列，随着国内连铸技术和连铸设备制造能力的发展与进步，为我国板坯连铸机的国产化做出了重要贡献。 板坯连铸国产化实践 板坯连铸机机型经历了由立式-弧形-直弧形的发展历程，特别是从世界上近10多年来新建的高质量板坯连铸机来看，直弧形连铸机已成为发展趋势和方向。直弧形连铸机兼具弧形和立式连铸机的优点，可根据产品方案和生产品种的不同，设计不同的基本弧半径和适宜的结晶器及以下的直线段长度，从而大大提高铸坯的洁净度和内部质量；国内外的生产实践证明，特别是在生产汽车用钢、管线钢等高质量钢方面，直弧形板坯连铸机有不可替代的作用。 中冶京诚是国内最早研究开发并参与引进消化国外先进直弧形板坯连铸工艺及装备技术的单位。多年以来，中冶京诚一直致力于研究开发、重视技术和理念的创新，先后成功地设计或总包建设了一大批技术经济指标达到国际先进水平的板坯连铸工程，拥有着丰富的先进技术资源和设计经验。无论是设计水平、总包能力还是设备集成技术，京诚公司在国内板坯连铸行业均占据着不可动摇的业绩优势和技术领先地位。 在多年的设计和生产实践中，开发出了如多种连铸机机型的辊列设计（连续弯曲连续矫直技术）、结晶器铜板传热计算、矫直反力计算、大包回转台有限元计算、扇形段有限元计算、小辊径密排分节辊、结晶器电动及液压调宽、扇形段远程调辊缝等软件技术，以及结晶器液压振动、动态二冷控制、扇形段轻压下等连铸工艺技术。新技术的不断应用大大提高了
矫直机技术培训 XX公司三轧厂银亮材生产线 四台两辊矫直机技术方案 2011年2月18日
目录 文件1、工艺、产量的总体描述和技术参数 .... 错误！未定义书签。文件2、设备技术说明............................. 错误！未定义书签。文件3、卖方供货范围.. (16) 文件4、买、卖双方交付的技术文件范围及时间 (17) 文件5、设备的制造及交付进度............... 1错误！未定义书签。文件6备品备件................................. 1错误！未定义书签。文件7设备安装、调试、性能保证值的测试和考核 . (19) 1
文件1、工艺、产量的总体描述和技术参数本次招标的银亮材生产线为两条银亮材作业线（一条规格Φ13-Φ30mm、一条规格Φ20-Φ60mm），包括二台粗矫机及两套剥皮精矫压光作业线，并预留两台磨光机。银亮材生产线应满足汽车、铁路客专弹簧及轴承钢等表面剥皮的特殊需要，并且满足银亮材相关产品标准。同时，应能够单独生产矫直材、剥皮材、矫直压光材等产品，并能满足用户要求。 本案为四台主体矫直设备，其中包括二辊矫直机二台、二辊矫直压光机二台，及为主体设备配套的上、下料及横移台架、收集槽、连接辊道、自动化控制系统等辅助设备。二辊矫直机和二辊矫直压光机结构相同，根据用户产品特点，分为两种规格，即φ13～φ30mm和φ20～φ60mm两种规格。用于矫直优质碳素结构钢（20、45）；合金结构钢（20Cr、20CrMnTi、40MnB、20CrMo、20CrMnMo）；保淬透性结构钢（18CrMnTiH、20CrMnTiH、40CrH）；轴承钢（GCr15）；弹簧钢（60Si2Mn）等钢种。 一、工艺流程 （一）工艺流程 1 尺寸公差：IT10（标准公差等级）、粗糙度（Ra3.2以上）、直线度≤1‰ 拟定工序：粗矫－无心车 1、粗矫直： 粗矫上料台架→粗矫上料辊道→夹入装置→粗矫主机→抽出装置→粗矫下料筒→粗矫收料槽→棒材收集 2、车削： 车床上料台架→车床上料辊道→无心车床主机→车床下料辊道→车床收料箱→成品棒材收集 （二）工艺流程 2 尺寸公差：IT8（标准公差等级）、粗糙度（Ra0.8以上）、直线度≤0.4‰ 拟定工序：粗矫－无心车－精矫 1、粗矫直： 粗矫上料台架→粗矫上料辊道→夹入装置→粗矫主机→抽出装置→粗矫下 2
堆焊工艺流程（修改后） 1、外观检查，仔细检查磨辊裂纹情况，有较长贯穿裂纹的需要及时报告并派专人与跟电厂协商，有局部密集裂纹导致焊层有脱落风险的应去除，存在较大凹坑的地方需提前手工补焊； 2、除锈：用角磨机安装铁刷子进行打磨，直到露出金属光泽； 3，使用高压气体吹磨辊表面，去除表面的煤粉，尤其是裂纹内部的煤粉切记除尽，否则会造成气孔、断弧，严重的导致堆焊层脱落。 4、当磨辊环境温度低于10℃时，需要使用氧乙炔火焰加热，将磨辊表面加热到50-60℃，否则将影响焊接质量，严重的导致堆焊层脱落。火焰加热不得使磨辊套的温度升高至 250℃，加热要均有，防止磨辊套局部受热爆裂。 5，吊装工具包括吊环、钢丝绳等，以上均满足起重要求，防止断裂。吊环可以直接安装在磨辊套小头上的螺丝孔上，但不得损坏螺丝孔。 6，将磨辊套安装在变位机上的专用工具上。在堆焊前压紧，力度适中。堆焊 6h 后要重新对严禁螺丝复紧，防止受热膨胀磨辊套位置变化。 7，在掌握基本的设备性能、操作技巧、焊接工艺后，方可开始焊接。 1
8、堆焊打底层，当磨辊基体为20SiMn或者磨辊基材Mn含量大于1%，Si含量大于0.5%时，先用打底材料YYD-101Mn焊丝，磨辊基体为高铬铸铁则无需打底。 焊接主要设备：焊接电源（硅整流或逆变电源）、变位机、控制中心等。 极性：直流反接。 明弧自动焊电流：360~420A。 电弧电压：32~36V。（目的是提高温度，增大熔深） 焊接线速度： 300~1000mm/min。 合理焊道参数：宽 10mm，高 3mm，后一道近似覆盖前一道的 40%。 冷却方式：明弧自动焊采用高压雾状水冷或空冷，保证母材通体温度在120℃以下。 打底层根据磨辊材质堆焊，一般不超过2层。 9、堆焊中间层，材料使用YYD-100VMo焊丝， 焊接主要设备：焊接电源（硅整流或逆变电源）、变位机、控制中心等。 极性：直流反接。 2
连铸机扇形段基础框架安装方法简介依据国家标准《炼钢机械设备工程安装验收规范》（GB50403—2007）P59、60安装测量方法和中重院编写的连铸机设备安装使用说明书及图号10210308的图纸要求，连铸机扇形段基础框架将设置连铸机（铸流）中心线、结晶器外弧基准线、为了安装检测操作方便，同时设置矫直终点线。 先以外弧基准线为基准线来确定矫直终点线。外弧基准线是理论上规定的基准线，因为在弧形段不易操作，所以在实际安装中设计又标定了矫直终点线，并以矫直终点线为基准来安装基础框架。如果采用从外弧基准线为基准线处直到矫直终点线处预埋型钢并在型钢上有测量销，以此测量而得的两线偏差极小（一般为0.10～0.20mm）。但是如采用全站仪来确定外弧基准线到矫直终点线的距离，由于全站仪操作和仪器自身误差（预计为1～2mm），所以基础框架安装完后要重新复检外弧基准线到矫直终点线的距离，这时可利用基础框架上的测量销采用2.5m的千分尺得出精确数值，再以矫正后的外弧基准线来安装结晶器及振动框架。 安装基础框架首先应初定扇形段弧形区基础框架的安装标高，可用我公司的电子水准仪初定图号为10210308图纸中弧形段13个括号内的标高尺寸，测量点为基础框架上的测量孔插入的测量销，可使偏差范围控制在±0.15mm。最高端的框架（一）有五个测量孔，中间框架（二）有六个测量孔，底端的框架（三）有四个测量孔。 其次由矫直终点线到各测量销的水平尺寸可用内径千分尺测量，
我公司的2.5m内径千分尺已放置在现场，测量水平尺寸可用全站仪配合进行。弧形段的基础框架定位后，矫直终点线后的基础框架也相继定位。 最后再用基础框架安装用测量轮来检测保证扇形段的安装面。 铸流中心线到驱动侧框架的尺寸可用内径千分尺确定，其控制偏差可在±0.50mm，驱动侧框架到非驱动侧框架的尺寸也可用内径千分尺确定，其控制偏差可在±0.20mm。 附：攀冶机电分公司1650连铸机预埋控制点标示图 攀冶机电分公司西昌连铸项目部 2011年6月22日
钢铁有限责任公司 炼钢厂 扇形段改进考察报告 部门：炼钢厂 区域： 姓名： 工号：XXX 考察地点： 报告日期：2015年8月
扇形段考察报告 时间：2015年8月11日-8月15日 地点：###### 主题：扇形段结构的改良、优化 关键词：扇形段改进间隙 目的： 连铸机扇形段在板坯生产中至关重要，而单机扇形段对弧的质量直接影响连铸机的安装质量，同时影响连铸坯的质量。对弧的精确性是衡量连铸机整体装备水平的重要技术指标之一，也是反映连铸机制造质量的重要依据。根据长期的生产实践和现场观察、测量发现，我公司炼钢厂的连铸机扇形段在安装结构形式上有一定缺陷，即扇形段夹紧缸（见图a1）的连接销轴（见图a2）与液压缸插头（见图a3）存在安装间隙（局部见图a4），此间隙影响设备精度及使用寿命， 图a1 图a2 进而影响板坯的质量。故此，我们一行对****的同行业兄弟公司进行了实地考察，以求对我公司的扇形段结构改进吸取经验、积累素材。
图a3 图a4 正文 首先，我们先了解下达涅利公司的扇形段设计的基本结构（和我公司扇形段类似）。扇形段由上、下框架、辊子装配、驱动辊压下油缸、及4个夹紧油缸装置、冷却水配管、液压动力及润滑配管等组成（其整体图和简图见图b1、b2）。 图b1
图b2 扇形段的上下框架都是钢板焊接结构，在上下框架上分别安装着内弧侧和外弧侧的辊子及轴承座。扇形段框架的设计主要用于支撑辊子的抗弯力，扇形段框架必须有足够的刚性来保证板坯所要求的几何形状。扇形段的辊子起到铸坯导向、支撑作用，可以通过开口度的改变使正在凝固的铸坯得到要求的尺寸。此外，在上下框架上安装有两对可升降的液压缸（夹紧缸）和一个驱动缸，而夹紧缸的下端通过销轴连接于下框架的液压缸插头处，上端连接扇形段上半部分，通过夹紧缸的上下动作使扇形段上半部分实现运动，来满足不同生产工序对辊缝值和压力的要求，以满足生产不同厚度板坯的要求（我公司生产的板坯厚度为200mm）。驱动缸安装在扇形段的上半部分的梁上，它可以单独动作并同时协同夹紧缸动作，从而为板坯的拉伸矫直提供导向力和支撑力。 从上面我们可以看出影响流道质量的关键因素包括上下框架、辊子、轴承、油缸等部件和扇形段开口度值，加上扇形段工况环境恶劣，受高温、粉尘、潮湿等因素的影响，任何关键点出现问题都将影响板坯质量，从而缩短扇形段使用寿命，导致扇形段事故下线。经研究探讨发现，我公司连铸机扇形段夹紧缸与下框架连接处存在一定间隙，最大活动量达到3mm（而通常满足生产条件的对弧要求，是将开口度误差控制在±0.5mm以内），已严重影响了产品质量。
第1章前言 拉伸弯曲矫直机应用于精整机组中,对薄带材进行矫直.目前,国外已经开发生产出多种机型,并已广泛应用.我国尚在研制开发阶段,需加速发展独立成套. 1.1 拉弯矫直机及其发展 由于冷轧带钢中存在较大的残余应力,使得板面产生波浪和翘曲,不能满足用户的使用要求,需要对其进行矫直.板带材的矫直设备主要有以下三种形式:辊式矫直机,拉伸矫直机和拉弯矫直机.辊式矫直机对中厚板矫直效果良好,而对于薄带材则效果较差;拉伸矫直机依靠夹紧装置或张力辊组产生拉伸变形,使带材产生一定的塑性变形而达到矫直的目的,但由于张力较大,会降低带材的机械性能.基于以上原因便产生了拉弯矫直机,他综合了拉伸矫直机和辊式矫直机的优点,用较小的张力使带材产生较大的塑性变形,达到矫直带材的目的.这种设备对于薄带材矫直效果非常好,便于成卷作业,在薄带材矫直中逐渐取代了其他两种形式的矫直机. 早期的拉弯矫直机只是拉伸矫直机和辊式矫直机的简单组合,见图 1.1a,矫直效果并不显著.后来出现了如图1.1b所示类型的拉弯矫直机,这种矫直机既减少了矫直辊的数量,又达到了较好的矫直精度.经过不断的开发研究,近年来又出现了多重拉弯矫直机,如图1.1c,使用了两组以上的矫直辊组,并增加了支撑辊的数目,提高了矫直辊的抗弯刚度和强度,这样就可以矫直高强度的薄带材. 拉弯矫直机的设计制造方法,在国外已较为成熟,而国内只作过小型样机及理论探讨,还未达到在生产中应用的程度.设计拉弯矫直机的难点是矫直理论相当复杂,张力辊组的速度和张力控制也较复杂.
图1.1 1.2 翁格勒拉弯矫直机的结构与特点 下面通过武钢冷轧厂从德国(Ungerer) 机器制造有限公司引进的拉伸弯曲矫直纵横剪机组来认识一下这一类矫直机的结构特点。 1.2.1 拉弯矫直机的特点 拉伸弯曲矫直机主要由三部分组成。一部分是带有弯辊调节装置的23 辊式矫直机本体;另一部分是张力辊组(也称S 辊组) 和传动部分。 1.2.1.1 弯曲矫直机 弯曲矫直机为23 辊式,辊径为25mm。在每个工作辊的宽度上有相应的中间辊,辊径30mm。每列中间辊上又有9 组支撑辊,支撑辊径33mm。 如图1.2 所示。矫直机上部设有矫直辊倾斜和压下机构,即辊缝调节装置。它由电机通过一套传动装置带动横梁使上辊组作升降调节,而通过蜗轮蜗杆带动偏心辊实现上辊组 的倾斜调节。整个上机架可由液压缸推向前翻转90°打开,以便于清理辊面和更换上下
磨辊堆焊设备操作规程 一、焊接前的准备工作： 1、确认操作架、变位机及放丝单元各部件的减速箱内已加润滑油，各减速箱内 的油位已达到指定位置； 2、确认操作架及变位机的链条(丝杠)、各行走轮、牙齿、牙轮、导轨等行走机 构已经得到良好的润滑； 3、检查操作架、变位机、放丝单元及送丝部分各行走机构是天有障碍及过松过 紧的现象； 4、观察焊枪冷却装置(水冷器)的水位计，看是否有冷却水，如没有应拧开水冷 器顶盖上的塑料盖，注入冷却水，使水位达到水位计的刻度； 5、观察焊道自动冷却装置中水箱的水位计，看是否有冷却水，如没有应注入一 定量的冷却水，使水位达到水位计的刻度； 6、合上总电源开关，将控制柜的电源打开，控制变位机单元、操作架单元、放 丝单元、送丝单元、十字滑架单元，观察各单元的转动部分是否灵活动作； 7、把变位机翻转至水平位置，将工装安装在工作台上，在安装时应保证工装处 于工作台的中心位置； 8、将磨煤辊装于工装上，在安装时使磨煤辊与工作台处于平行状态； 9、安装焊丝： 9.1、将焊丝从放丝盘中拉出，把焊丝插入送丝轮中，当焊丝伸到送丝机时， 按送丝单元中的进按钮，焊丝将沿着送丝机送入导电嘴； 9.2、当焊丝伸出导电嘴时，利用控制柜（或手操盒）上送丝单元中的进、 退按钮，使焊丝的干伸长保持在25—35mm之间； 9.3、将控制柜上送丝单元中的速度调节旋钮旋转到2.8—3.5之间（如用 远调，则应将手操盒上的焊接电流调节旋钮旋转到2.8—3.5之间）； 10、定位工作台： 10.1、通过控制柜（或手操盒）上变位机单元中的翻上、翻下按钮将变位 机翻转到工件表面的待焊部分呈水平位置； 10.2、利用控制柜（或手操盒）上变位机单元中的正转、反转按钮调节焊 道的连接处；
［摘要］根据济钢4300mm 矫直机的使用情况，描述矫直机的矫直原理，主要分析液压HGC 系统、弯辊系统、传动系统的控制原理和功 能，自动化一级和二级之间的数据交换。［关键词］矫直机；自动化；一级系统；二级系统矫直机控制原理的分析与应用 韩妍妍 （济南钢铁股份有限公司，山东济南 250100） 随着中厚板市场压力的增大，钢板的表面和外观，成为各生产线最直观的竞争力。高质量的钢板应具备优良的性能，平直的板型，光洁的表面，高精度的尺寸。进而高性能的矫直机在中厚板的生产过程中起到了不可或缺的作用。 济钢4300产线，配备4台矫直机，预矫1台，在精轧机机后MULPIC 前，保证水冷之前钢板平直，防止钢板翘头翘尾或边浪造成的钢板冷却不均匀。热矫直1台，在MULPUC 出口冷床入口，矫直热态钢板。冷矫1台，在精整区，根据生产需要可设为离线和在线两种状态。热处理矫1台，矫直热处理后的钢板。 1矫直机的矫直原理 钢板轧制时，由于轧件温度不均匀，延伸偏差，冷却和输送等原因，不可避免地造成轧后钢板出现浪型或瓢曲。为了确保成品钢板平直符合产品标准规定，轧后钢板必须进行矫直。 轧件在矫直机中经过交错排列的矫直辊多次反复弯曲，使原有曲率的不均匀度逐渐减小，矫直工艺原理就是通过辊间的可逆弯曲将产品拉伸，确定拉伸程度的主要标准叫“塑性变形率”，定义被拉伸至屈服强度以上的相对钢板厚度。矫直工艺的目的就是将钢板拉伸，使所有纤维达到相同长度。 图１矫直过程应力分布情况 在矫直过程中钢板中间部分为弹性变形区，两侧为塑性变形区，设钢板厚度为T ，弹性变形区厚度为Te ，则热矫直钢板塑性变形比率为： PR=塑性变形率=（T-Te ）/T=1-[2.σ0/（Rplate.T.E ）]热矫直工艺常用塑性变形率范围是60%~70%。矫直机设置要让矫直机第三辊塑性变形率最大，然后均匀减小，让残余应力在矫直机出口降到最低水平。 2矫直机的控制思想和实现过程 矫直机的自动化部分分为：一级系统（ L1）和二级系统（L2）。L2的作用是计算矫直的设定值，并下发给L1。L1执行设定值，并把矫直的实际值发给L2，形成闭环控制，优化矫直参数，达到更好的矫直效果。整个矫直过程的实现可分为四种模式：全自动模式，自动模式，半自动模式，手动模式。 2.1矫直机的一级控制系统 矫直机的L1由两套S7-400的PLC 构成，配置416-2的CPU ，ProfibusDP 和以太网通讯的模块，以及数字量和模拟量的输入输出模块。主要实现的功能： 1）传动控制。 2）辊缝、弯辊、入出口导辊的控制。 3）辅助功能的控制，包括：上框架平衡系统，接轴及辊系锁紧系统，上辊系锁定，换辊及冷却系统。 4）顺序控制，包括：矫直机的标定，设定值的预摆，道次的管理。5）安全功能。 6）监控及人机界面，消息和报警系统。2.1.1传动控制的主要功能 电机采用西门子S120装置控制，与PLC 之间以DP 通讯的方式传递数据。矫直机咬入钢板后，由咬入加速到矫直速度再减速到抛钢速度，9根工作辊由两台主电机进行分组控制。 当钢板的头部在第一组控制分组的工作辊内时，1#电机的力矩极限根据头部在第一组辊内的位置进度减小，防止接轴过力矩，矫直速度由1#电机控制。2#电机保持速度控制，力矩被控制在正常的范围内。当钢板头部到第一组辊的第三根辊子下面时，2#电机的加速度以一定的等变率减小。计算该等变率，在头部走出第一组工作辊时取消加速度。这时，2#电机的力矩极限被提高到最大电机力矩，这样钢板速度由第二个电机按S-RAMP 速度曲线进行控制。当钢板尾部在第二组控制分组的工作辊内时，尾部走出第一组控制分组的工作辊，2#电机是速度控制。第二个传动的力矩极限逐渐从最大传动力矩减小到最后接轴的最大力矩。要按照尾部在第二组辊内的进度减小。当尾部走出矫直机时，力矩极限等于最后接轴的最大力矩。出口处的CMD6检测到钢板尾部时，速度主控器用S-RAMP 降低矫直机辊的速度基准，入口/出口辊道速度降为0。 2.1.2HGC 液压辊缝控制 为了控制上框架的位置和矫直辊缝，矫直机采用4个辊缝控制液压缸。这种长行程的液压缸安装在矫直机上框架的四个角上，每一个液压缸通过一个伺服阀控制。PLC 中液压缸压力的反馈值两两比较，超限值后，HGC 自动开环泄压，辊缝抬到最大，起保护作用。液压缸的位置传感器定期进行零点校准，自动回零。然后将HGC 系统选择 CLOSELOOP （闭环）控制状态，设置辊缝的控制程序在PLC 中运行。PLC 通过以太网与L2通讯，L1接收到预设数据之后，控制相应的伺服阀进行动作，达到设定的辊缝位置。设定值也可以通过HMI 画面手动设置或者通过操作台上的主令控制。相应的位置检测值、矫直力检测值等传回L2，作为下一次计算的自适应值，保证更好的矫直效果。 2.1.3弯辊控制原理 弯辊系统用于补偿矫直过程中自然观察到的矫直辊和箱体偏差。弯辊系统可在矫直过程中使矫直辊保持平行。 弯辊结构是上矫直辊和支承辊箱体安装在一个可收缩开式框架上。该框架被分成两部分，由活动接头连接。框架顶部的偏心可将这两部分分离，使矫直辊弯曲。内部装有位置传感器的液压缸启动该偏心。2个压力传感器给出液压缸每个腔的压力反馈。一个伺服比例阀传动弯辊缸，可控制其位置和过载保护。改变弯辊位置只能在矫直机无负载时进行。负载下的运动不可逆。 2.1.4辊道速度与矫直机速度的同步 辊道的控制权是用“token ”形式传递的。“token ”通过轧机的LCO 系统分配，轧机有专门的TDC 系统负责全线的物料跟踪，LCO 系统根据跟踪的物料位置分配“token ”。当钢板到达矫直机时，上一工序的工作已完成，矫直机处于“ready ”状态，LCO （下转第105页）
中速磨磨辊辊套衬板堆焊修复 工艺报告 编制单位：北京拓普华能自控设备厂地址：北京市海淀区永丰亮甲店工业区
文件索引 第一章待堆焊磨辊辊套衬板满足的条件。。。。。。。。。。。。。。。。。。3 第二章待堆焊磨辊堆焊前准备。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。3 1、堆焊前对待焊磨辊的无损检测。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。3 2、焊前准备。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。4 第三章待焊磨辊的吊装与固定。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。5 1、磨辊工装的检查和安装。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。5 2、磨辊吊装与固定。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。5 第四章磨辊磨盘的堆焊过程。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。5 1、明弧自动堆焊工艺。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。5 2、磨辊堆焊过程。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。6 第五章磨辊磨盘的成型检测。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。7 第六章磨辊磨盘堆焊结束。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。7 第七章堆焊后磨辊的保温处理。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。7 第八章磨辊磨盘堆焊指标检验报告。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。8 第九章附件金相检验报告。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。9
第一章磨辊辊套衬板满足堆焊的前提条件 1.待堆焊辊套衬板厚度量测定 对待堆焊的辊套衬板厚度测量对堆焊过程很重要，使用专用仪器测量磨损后的辊套衬板厚度进行测量，当待堆焊辊套厚度δ≤20mm、衬板δ≤15mm时，不建议再实施堆焊. 2.待堆焊磨辊辊套衬板磨损量测定 对待堆焊磨辊辊套及衬板过磅，剩余数量与新辊套等相对比，重量≤30%（新磨辊辊套）时不建议再实施堆焊。 第二章磨辊堆焊前准备 1.1.磨辊（盘）堆焊前的无损检测 为了确保成功的堆焊，对每一个只磨损待堆焊的磨辊都进行了仔细的检查，避免存在有严重的隐患。 1.1.1肉眼观察 在准备开始堆焊之前，首先用肉眼观察待堆焊的磨辊表面是否有明显的裂纹，或者是否存在因铸造的缺陷在运行后出现的块状脱落或凹坑，如果有分析原因，得出结论，提出实施方案，然后继续。 1.1.2锤击 在用肉眼不能明显看出是否有缺陷的情况下，使用锤击的方法来判断。使用尖锤在磨辊的表面锤击，听发出的声音来判断，如果磨辊发出高频率清脆悦耳的声音，说明磨辊没有明显缺陷，可以堆焊；但是发出
连铸过程自动化技术综述 发布时间：2010-10-08 浏览次数：154 文字颜色: 字号:T T T视力保护: 郭戈1，王伟2，柴天佑3 (1甘肃工业大学电气工程与信息工程学院，甘肃兰州730050；2夫连理工大学；3东北大学) [摘要]对国际国内的现有连铸过程自动化技术进行了全面的论述．主要分析和对比了最新的连铸过程自动化系统和相关的先进技术，指出r国内现有连铸过程存在的主要技术难题和需要开发的一些新技术．并就提高连铸坯质量的技术策略进行了探讨，最后指出我国开发优质纯净钢连铸技术的必要性。[关键词]连铸；自动化系统；控制策略 [中图分类号]TF777：TP29 [文献标识码]A [文章编号]l000-7059(2002)02-00l-05 On automation technologies in continuous casting process GUO GE1, WANG WEI2, CHAI TIAN-YOU3 Abstract: Latest automation systems of continuous casting process both at home and abroad are described. Current continuous casting automation systems and related technologies needed in continuous casting processes are compared in detail. The unsolved problems and new technologies needed in continuous casting process are also listed. Moreover, the approaches are suggested for improving slab quality. And in the end, the authors point out the necessity of developing technologies for high quality pure steel production in China. Key words: continuous cating; automationsystems; control strategy O 引言 连续铸造是将液体金属经过一组特殊的冷却和支撑装置连续地浇铸成一定断面形状的铸坯的过程。与传统的模铸相比，连铸不但简化了生产工艺流程，提高了生产率和产品质量，而且金属收得率较高，能耗和生产成本也大大低于模铸。连铸机按照机型分为立式、立弯式、垂直多点弯曲式、弧型以及水平型等，其中弧型连铸机占60％以上：按照铸坯形状又可分为板坯连铸机、大方坯连铸机、，j、方坯连铸机和圆坯连铸机等，其中小方坯连铸机约占50％左右[1-2]。随着计算机技术和自动化技术的迅速发展和在连铸生产中的广泛应用，以及诸如铸坯轻压下技术、电磁搅拌技术等连铸技术的不断涌现，连铸开始向近终型连铸、多炉连浇、热送、热轧以及炼钢连铸-连轧短流程联合生产的方向发展。但是，连铸过程中也存在许多难题，这是由连铸过程本身的复杂性决定的。其复杂性主要体现在以下几个方面[3-7]：
美国ISG雀点厂1号连铸机的动态辊缝控制 –技术创新和操作成果 R. Fash, P. Vielkind, D. Bederka, T. Lonsbury –ISG Sparrows Point /USA H. Gilles, B. Kocatulum –I S G Bethlehem/USA J. Brower –V AST/USA 前言 2000年的5月/6月间国际钢铁集团（前身是伯利恒钢公司）雀点分公司使用现代化的“宽板坯连铸机”更换1985年最好的1号连铸机。项目的目标是使其具有生产较宽（2640 mm）、较厚（达304mm）和较高质量的板坯的能力，主要供给ISG宾夕法尼亚中板分厂的炉卷轧机，任务是以创记录的时间设计和安装机器，将现有连铸机的操作中断减少到最低限度。铸机的机械设计实现了板坯宽度和标称厚度的目标，板坯的质量需求要对结晶器、振动器、冶金冷却和机器辊缝控制方案作一定深度的评价。最后，批准的设计包括带有轻夹紧装置的直结晶器，液压振动器，气/雾二次冷却和带有铸流锥度自动控制的分段式连铸机。 与雀点厂要求相关的宽板坯连铸机最主要的创新特点是独特的铸坯锥度自动控制和在铸坯固化区提供DynaGap 轻压下的有关软件。为了在模型能达到预期目的能力方面获得最大信心，ISG在制造和组装地进行了彻底试验。 在试验阶段，人们发现在扇形段上的电子辊缝控制装置和实际辊缝测量值之间不一致。另外在确定铸流凝固点的位置方面还有不确定性。在当时，世界的任何地方应用此项技术的经验都还有限。 由于经设备试验和对动态辊缝控制模型的评价，ISG和设备设计人员一起开发了两种附加装置，用来提高和帮助验证DynaGap轻压下技术。第一个开发成果是“系杆延伸”系数，其将补偿观测到的辊缝差。第二项开发成果是在扇形段安装压力传感器监控和评价通过扇形段液压缸施加于铸坯的力，以实现和保持辊缝设定点。最后的分析是连铸机的质量性能，用硫印和电子低倍浸蚀试验来进行评价。 铸流锥度/厚度自动控制(DYNAGAP) (现在为动态辊缝调节(DYNAGAP)) 为了改善中心条件，糊状区的轻压下是用液压可调的扇形段实现的。辊缝形状的设定点是以与钢种有关的实际设定值和图1所示的有关铸流的热控信息中推导出来的。热控信息是以DYNACS?冷却模型[1] 中获得的。动态辊缝调节(DynaGap) 模型[2]和DYNACS?冷却模型是由VAI开发的。 图1: 辊缝调节–轻压下 静态–为了在连铸机中产生固定辊缝，设计了静态方法。这里确定了两类静态方法：平行辊缝和锥形辊缝。静态辊缝方法也用作为动态辊缝调节的辅助方法。 动态–这类方法的目的是在图2a 和2b中所示最终凝固点附近的预定范围内实现主要厚度减薄。在凝固范围内预定的逐段线性压力功能块是用来计算辊缝图形的设定点。动态辊缝方法可以通过机器，比如在中间包快速更换或浸入水口更换时安全跟踪冷钢件。 steady state conditions 5 min after speed reduction min 8 min after speed up to Thermal ation Actual ess Operator nce
《自动化与仪器仪表》２０１０年第５期（总第１５１期） ９５ 收稿日期：２０１０－０５－１２ 作者简介：尹新平（１９６５－），男，教授级高级工程师，主要从事自动化控制、电气传动设计工作。 液压矫直机ＰＬＣ控制系统 尹新平 （中冶赛迪工程技术股份有限公司 重庆，４０１１２２） 摘 要：介绍了液压矫直机结构特点、ＰＬＣ控制系统配置、主要传感器。详细的阐述了液压矫直机自动辊缝控 制、位置闭环控制、倾斜控制以及伺服阀泄漏监测及补偿的基本原理。 关键词：液压矫直机 控制系统、自动辊缝控制、位置闭环控制 标定 Abstract: This paper introduced the characteristic of the structure, configuration of PLC control system, main sensor for the Hydraulic leveler. Basic principle of automatic gap control, closed-loop position control, tilting control,monitor and compensation for leakage of sero are described in detail. Key words: Hydraulic leveler ;Control system ; Automatic gap control ; Closed-loop position control ; Demarcate 中图分类号：ＴＰ２７３ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００１－９２２７（２０１０）０５－００９５－０２ ０ 前 言 在钢铁产能过剩情况，钢铁市场竞争日趋激烈，对生产的产品的质量和性能要求更高。热轧带钢厂纷纷上横切线、热处理线、平整线，对热轧产品深加工。在横切线、热处理线往往配置了液压矫直机，它不仅能矫直钢板，而且能消除热轧和冷却以及热处理时形成的内应力，提高板材的质量。 目前国内的矫直机装备水平不高，采用手动调节及机械传动方式或液压设定辊缝，不带载进行辊缝动态调整，精度不高。国外的液压矫直机能实现辊缝自动调整，位置控制精度达到０．０５ｍｍ。 １ 液压矫直机工艺说明 液压矫直机是多辊结构型式，上下两排矫辊，前后辊缝可调，且矫辊自身要旋转。所有上矫辊都固定在上辊驱动平板上，通过控制上辊驱动平板来控制辊缝。上矫辊驱动平板由四个主液压缸支撑，通过伺服阀调节液压缸的流量和压力来控制液压缸上、下移动的行程，实现辊缝调节。每一个液压缸的矫直力达１４０００ＫＮ，位置控制精度要求达到０．０５ｍｍ。矫直辊由变频电机驱动。２ 系统的构成 ２．１ 控制系统的构成 矫直机ＰＬＣ控制系统由１台ＳＩＥＭＥＮＳ Ｓ７－４００ＰＬＣ组成，系统配置图如图１所示。 ＦＭ４５８是一种嵌入Ｓ７机架运行的增强控制系统， ＦＭ４５８－１用于复杂运算、闭环控制及高响应控制，具有极高的分辨率和最短１００μｓ的扫描周期。如压下控制、轧制力控制等。 ＦＭ４５８的Ｉ／Ｏ扩展模板为ＥＸＭ４３８－１，该模板具有多种类型的Ｉ／Ｏ通道，需要快速采集的信号直接进ＥＸＭ４３８－１。直接Ｉ／Ｏ信号包括以下内容： 矫直机压下系统压力传感器信号；矫直机压下系统位置传感器信号；矫直机压下系统伺服阀指令信号。 图１ 系统配置图 ＣＰＵ４１６－２ＤＰ，用于矫直机的逻辑顺序控制和机组的协调控制。 ＰＬＣ控制器与Ｌ２服务器、ＨＭＩ通过工业以太网通讯。ＰＬＣ控制器与远程Ｉ／Ｏ站（ＥＴ２００）、变频装置通过现场总线ｐｒｏｆｉｂｕｓ－ＤＰ通讯。现场检测器的信号、操作台／箱的信号进入远程ＥＴ２００站。２．２ 主要传感器 矫直机辊缝测量采用磁致伸缩线性位移传感器（ＭＴＳ）。该传感器为非接触式检测，具有高速、可靠和精确的数据处理和通信能力，可同时提供速度和位置输出，无需重新标定或定期维护，可通过多种方式与自动化系统连接。分辨率：最高１μｍ。 轧制力传感器给ＰＬＣ提供轧制力反馈信号。矫直辊速度测量采用增量型编码器。 ３ 控制功能